Азот в растениях

Здоровые растения часто содержат от 3 до 4 процентов азота в их надземных тканях. Это гораздо более высокая концентрация по сравнению с другими питательными веществами. Углерод, водород и кислород, питательные вещества, которые не играют существенной роли в большинстве программ управления плодородием почв, являются единственными другими питательными веществами, присутствующими в более высоких концентрациях.

Азот настолько важен, что он является основным компонентом хлорофилла, соединения, в котором растения используют солнечную энергию для производства сахара из воды и углекислого газа (т. Е. Фотосинтеза). Он также является основным компонентом аминокислот, строительных блоков белков. Без белков растения засыхают и умирают. Некоторые белки действуют как структурные единицы в растительных клетках, тогда как другие действуют как ферменты, что делает возможными многие биохимические реакции, на которых основана жизнь. Азот является компонентом соединений переноса энергии, таких как АТФ (аденозинтрифосфат). АТФ позволяет клеткам сохранять и использовать энергию, выделяемую при метаболизме. Наконец, азот является важным компонентом нуклеиновых кислот, таких как ДНК, генетический материал, который позволяет клеткам (и в конечном итоге целым растениям) расти и размножаться. Без азота не было бы жизни, как мы ее знаем.

Почвенный азот

Почвенный азот существует в трех основных формах: органические соединениях азота, аммоний (NH 4 + ) и ионы нитратов (NO 3 - ) ионы.

В любой момент времени от 95 до 99 процентов потенциально доступного азота в почве, находятся в органических формах, как в растительных, так и в животных остатках. В относительно стабильном органическом веществе почвы или в живых почвенных организмах, в основном микробах, таких как бактерии. Этот азот непосредственно не доступен для растений, но некоторые могут быть превращены в доступные формы микроорганизмами. Очень малое количество органического азота может существовать в растворимых органических соединениях, таких как мочевина, которые могут быть слегка доступны растениям.

Большинство доступных для растений азота в форме неорганических материалов NH 4 + и NO 3 - (иногда называемый минеральным азот). Ионы аммония связываются с отрицательно заряженным катионообменным комплексом почвы (ЦИК) и ведут себя как другие катионы в почве. Нитратные ионы не связываются с твердыми частицами почвы, поскольку они несут отрицательные заряды, но существуют растворенные в почвенной воде или осаждаются в виде растворимых солей в сухих условиях. Азот в почве, который в конечном итоге может использоваться растениями, имеет два источника: азотсодержащие минералы и обширное хранилище азота в атмосфере. Азот в почвенных минералах выделяется по мере разложения минерала. Этот процесс, как правило, довольно медленный, и в большинстве почв он лишь немного питается азотом. На почвах, содержащих большие количества NH 4 + -богатой глины (либо в природе или разработаны фиксации NH 4 + добавленного в качестве удобрения), тем не менее, азот подает на минеральной фракции может быть значительным через несколько лет.

Атмосферный азот является основным источником азота в почвах. В атмосфере он существует в очень инертной форме N 2 и должна быть преобразована до того, как она станет полезна в почве. Количество азота, добавленного в почву таким образом, напрямую связано с грозовой активностью, но большинство районов, вероятно, получают от этого источника не более 20 фунтов азота / акр в год.

Бактерии, которые заражают (укусят) корни и получают большую энергию пищи от бобовых растений, могут исправить намного больше азота в год (некоторые из них более 100 фунтов азота / акр). Когда количество азота, превышает количество, необходимое самим микробам, оно выделяется для использования на заводе-изготовителе бобов. Вот почему бобовые культуры не часто реагируют на добавки азотных удобрений. Они уже получают достаточно от бактерий.